Презентация на тему MSC.Dytran - 15

граничные условия
Автоматический генератор эйлеровой сетки
ROE-решатель
Вывод результатов

узлов задаются операторами GRID
Топологию элементов
Топология элементов задаётся операторами CHEXA

/ CPENTA / CTETRA
Свойства элемента
Свойства элемента (математическая формулировка) задаются операторами PEULER или PEULER1
Материал
Оператор DMAT используется для задания параметров материала
Каждый оператор должен иметь свой уникальный идентификатор (ID)

HEXA, PENTA и TETRA
В эйлеровых моделях элементы PENTA и

TETRA имеют точность аналогичную точности элементов HEXA
Элементы PENTA и TETRA могут применяться только при использовании General Coupling в качестве модели взаимодействия конструкция - жидкость

CPENTA

CTETRA

CHEXA

частичное заполнение только одним материалом с гидродинамическим “поведением”
Тензор напряжений

в материале представлен только гидравлическим давлением; вычислительные затраты невелики
PEULER, 100, 2, HYDRO
Полное или частичное заполнение только одним материалом со сдвиговыми напряжениями
Тензор напряжений представлен сдвиговыми напряжениями и гидравлическим давлением; сравнительно большие вычислительные затраты
PEULER, 100, 2, STRENGTH
Полное или частичное заполнение различными материалами с гидродинамическим “поведением”
Тензор напряжений материалов в элементе представлен только гидравлическим давлением
Нет ограничений на количество материалов в расчётной схеме, однако в одном отдельно взятом элементе может быть не более 5 материалов
PEULER, 100, 2, MMHYDRO
Полное или частичное заполнение различными материалами со сдвиговыми напряжениями
Тензор напряжений представлен сдвиговыми напряжениями и гидравлическим давлением, однако, опять же, в каждом элементе не может быть более 5 материалов
PEULER, 100, 2, MMSTREN

моделирования
Жидкостей
Газов

Эйлеров материал со сдвиговыми напряжениями применяются для моделирования
Объёмных тел

с большими деформациями
Вязких жидкостей
Вязких газов

для эйлеровых моделей с различными уравнениями состояния, моделями сдвиговых

свойств, предельного состояния, разрушения, разрыва и т.п.
DMAT, mid, rho, eid, sid, yid, fid, pid

среды) для элементов
Оператор TICEL ссылается на оператор SET1, определяющий

список элементов, для которых задаются начальные условия
Пример: задание начального значения плотности и скорости движения среды в направлении x

PEULER, 666, 2, HYDRO

DMAT, 2, 1.114, 4

EOSGAM, 4, 1.4, 293.
…
TICEL, 3, 100, DENSITY, 1.114, XVEL, 100.

SET1, 100, <список элементов>

не задано в операторе TICEL, то она принимает значение,

указанное в операторе DMAT

Инициализация давления
Давление инициализируется в соответствии с уравнением состояния
Пример для случая уравнения состояния идеального газа:
Pinitial = (γ - 1) · ρinitial · einitial
Если задать давление с помощью оператора TICEL, то оно будет переопределено на значение, вычисленное по указанному выше выражению

среды) для геометрического региона (зоны)
Свойства эйлеровых элементов задаются оператором

PEULER1
Оператор PEULER1 ссылается на оператор TICEUL
Пример:
PEULER1, 777, , HYDRO, 333
…
TICEUL, 333, …
Оператор TICEUL определяет регионы, которым при инициализации будут назначены
Материал
Начальные значения переменных
Форма геометрических регионов
Сфера
Цилиндр
Поверхность
Блок (набор) элементов
Каждому геометрическому региону присваивается свой индекс
Регионы могут перекрываться в пространстве и регион с большим значением индекса будет иметь больший приоритет

элементов в разных зонах модели к трём заданным регионам

будут инициализированы как эйлеровы элементы с возможностью заполнения несколькими

материалами
Эти 1000 элементы инициализируются как заполненные материалом 444 с начальными параметрами, указанными в операторе TICVAL 555
Однако, элементы, находящиеся внутри сферы с центром в точке с координатами (0,0,0) и радиусом 0,1, инициализируются как заполненные материалом 222 с начальными параметрами, указанными в операторе TICVAL 333
PEULER1, 111, , MMHYDRO, 777
DMAT, 222, 1000., 5
DMAT, 444, 1.114, 6
TICEUL, 777, , , , , , , , +
+, SPHERE, 888, 222, 333, 10., , , , +
+, ELEM, 999, 444, 555, 1.
SPHERE, 888, , 0., 0., 0., 0.1
TICVAL, 333, , XVEL, 100.
SET1, 999, 1, THRU, 1000
TICVAL, 555, , XVEL, 500.

условия
Задание параметров среды на границе инициируется при TYPE=4 в

операторе TLOAD1
Операторы Bulk Data описания граничных условий должны быть инициированы соответствующими операторами Case Control

эйлеровы граничные условия – параметры среды на границе
Под границей

понимается набор сегментов, перечисленных в операторах CFACEn
Пример:
CFACE1, 222, 200, 6
TLOAD1, 1, 333, 4
FLOW, 333, 222, XVEL, 100, PRESSURE, 1.0E5
Операторы TLOAD1 и FLOWEX используются для задания граничных условий посредством пользовательской подпрограммы
Граница определяется как набор сегментов, перечисленных в операторах CFACEn)
Пользователь должен позаботиться о собственной подпрограмме EXFLOW
Пример:
CFACE1, 222, 200, 6
TLOAD1, 1, 333, 4
FLOWEX, 333, 222, USERFLOW

эйлеровой сетки, препятствующий движению (течению) материала
Барьер задаётся в виде

набора сегментов, перечисленных в операторах CFACEn
Пример:

CFACE1, 222, 200, 6

WALLET, 100, 222

сетки автоматически генерируются граничные условия “барьер” (задаваемые оператором WALLET)
С

помощью оператора FLOWDEF граничные условия по умолчанию на границах эйлеровой сетки могут быть переопределены
Пример: на границах эйлеровой сетки задаётся постоянное давление 1·105
FLOWDEF, 44, , HYDRO, , , , , , +
+, PRESSURE, 1.0E5

генерация ортогональной эйлеровой сетки
Пример: генерация эйлеровой сетки с “начальной

точкой” (0,0,0), размерами пространства 5×5×5, количеством элементов в каждом направлении 20, номером первого узла 1001, номером первого элемента 2001, типом свойства (EULER) и номером оператора описания свойства элементов 1
MESH, 1, BOX, , , , , , , +
+, 0., 0., 0., 5., 5., 5., , , +
+, 20, 20, 20, , 1001, 2001, EULER, 1
Оператор MESH (TYPE=ADAPT) – автоматическая генерация ортогональной эйлеровой сетки в областях пространства, в которых поверхность взаимодействия с конструкцией перемещается “наружу” (начиная с версии MSC.Dytran 2002r2)
Пример: автоматическая генерация эйлеровой сетки с размером элемента во всех направлениях 0,25, с номером первого вновь созданного узла 1001 и номером первого вновь созданного элемента (со свойством 11) 2001
MESH, 1, ADAPT, 0.25, 0.25, 0.25, 0., 0., 0., +
+, , , , , , , 1, OUTSIDE, +
+, , , , , 1001, 2001, EULER, 11

Номер поверхности взаимодействия, движение которой инициирует автоматическую генерацию сетки

Ф. Рое (Phillip Roe)
1-ый или 2-ой порядок пространственной аппроксимации
2-ой

порядок (принят по умолчанию) обеспечивает отсутствие осцилляций решения в области существенных изменений параметров течения среды
Примеры:
PARAM,LIMITER,ROE,NONE – первый порядок аппроксимации
PARAM,LIMITER,ROE – второй порядок аппроксимации
Для интегрирования во временной области используется многошаговый алгоритм Рунге-Кутты
PARAM,RKSCHEME,1
PARAM,RKSCHEME,3
При применении ROE-решателя использование модели материала (уравнение состояния) JWL недопустимо – необходимо использовать “обычную” технологию
При применении ROE-решателя допустимо наличие в модели только одного материала, “пустые” зоны модели (void) также недопустимы